照片来源：量子杂志的詹姆斯奥布莱恩
作者道格拉斯菲尔德，神经科学家
翻译阿金
修订齐一音
跨越学科边界的发现是科学研究网络中的信息流动。当信息传输受到干扰时，它们会采取行动修复神经回路。因此，正确的脑电波可以驱动小胶质细胞消除有毒的蛋白质沉积。
“脑电波和小胶质细胞之间的这种相互作用是我们研究工作中最令人兴奋和有趣的结果之一。”蔡对说：她的团队在去年的杂志《神经元》中报道说，将发光二极管的亮点闪烁疗法延长至3至6周，不仅可以去除老鼠大脑中的有毒斑块，还可以防止神经元死亡，甚至保护突触，而这些突触都是阿尔茨海默氏病要摧毁的目标。
该小组想知道其他类型的有节奏的感觉输入是否也能振动神经回路，产生伽马波，减少淀粉样斑块，就像前面提到的摇晃卡住的汽车一样。在发表在《细胞》期刊上的一项扩展研究中，该小组报告说，正如观看40Hz闪光减少视觉皮层中的斑块一样，40Hz听觉刺激也减少听觉皮层中的淀粉样斑块。其他区域也受到了类似的影响，包括海马区，这是负责学习和记忆的关键区域，接受治疗的老鼠在记忆测试中表现更好。让小鼠同时接受两种刺激，即同时闪光和声音，甚至达到更强的效果，这足以减少整个大脑皮层各区域的淀粉样斑块，包括前额叶区域。该区域负责更高水平的执行功能，是阿尔茨海默病损害的目标之一。
https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.02.014
听了这话，我很惊讶。为了确保我不会对用闪烁的灯光和声音来治疗人类症状的可能性过于兴奋，我和神户大学的神经科学家平冈拓晃威克进行了交谈，他没有参与这项研究。“听起来不错！”他说，“这种疗法也可能对其他神经退行性疾病有效，如帕金森氏病和肌萎缩性侧索硬化。”小胶质细胞也在这些疾病中发挥作用。然而，他指出，尽管小胶质细胞和脑波振荡之间的联系确实已经建立，但40Hz刺激促进小胶质细胞清除斑块和保护神经元免受损伤的生物学机制仍不清楚。
蔡说，这个谜团可能很快就会解开。佐治亚理工学院的研究团队，包括蔡实验室的“老员工”安娜贝尔辛格，在二月份发表的一篇论文中提出了这种可能性。他们报告说，在正常小鼠中，用发光二极管光刺激伽马波可以迅速诱导小胶质细胞产生细胞因子。细胞因子是神经元(以及基本上所有免疫细胞)用来传递信号的蛋白质。细胞因子也是由疾病引起的脑损伤和神经炎症的主要调节因子之一。小胶质细胞只有在刺激15到60分钟后才能以惊人的速度释放细胞因子。辛格说：“这种效果比许多靶向免疫信号或炎症药物快得多。”
https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.1511-19.2019
细胞因子有多种形式，研究发现需要特定的频率使小胶质细胞产生不同类型的细胞因子。“神经刺激不仅仅激活免疫信号，”辛格说。这些特殊蛋白质的产生需要特定的节律，“不同类型的刺激可以用来协调所需的免疫信号。”
这意味着医生可以通过改变光和声音的频率来治疗不同的疾病。不同的刺激会震动神经细胞，使它们产生适当的脑电波频率，促使附近的小胶质细胞释放特定类型的细胞因子，并告诉小胶质细胞如何修复大脑。
当然，这种治疗方法可能需要开发相当长的时间才能被患者使用。即使可以使用，也可能有副作用。蔡李惠解释说：“有节奏的感觉刺激可能会影响大脑组织中许多不同类型的细胞。”。"尚不清楚每个细胞如何感知和响应伽马振动."他还指出，节律刺激可能弊大于利，因为它可能诱发癫痫，而癫痫在许多精神疾病和神经退行性疾病中很常见。
然而，潜在的好处仍然相当可观。蔡的团队刚刚开始评估他们的强项方法对患者的影响。只要更多的研究人员了解这项潜在的研究，他们就有信心其他团队也会加入。(在我提到这项研究之前，我讨论的大多数专家都没有注意到它。)
正如新物种出现在生态系统之间的边界上一样，新科学也会在学科之间的边界上蓬勃发展。我们需要敏锐的眼睛来找到它们，但是正如理查德卡顿所经历的，说服别人也需要一些词语。
